智慧教育是新生事物,正处于旺盛成长的阶段。由于人工智能特别是人工智能融入教育迭代发展很快,智慧教育生态系统还在不断完善之中,一些智慧教育要素仍在形成与健全中,很多新要素正在酝酿和成型中。因此,应当以积极主动的态度对待智慧教育生态系统建构,根据智慧教育生态要素及其发展情况,采取有针对性的举措,加强规划与落实,特别重视智慧教育的有效利用,更好地发挥智慧教育的能量,升级教育系统的整体功能。
一、全面加强教师人工智能素养培训
教师是智慧教育的核心要素,教师的人工智能素养不仅代表智慧教育发展水平,而且决定着智慧教育功能的发挥及其效果。教师人工智能素养高,智慧教育设施条件就可能发挥更大的作用,对人才培养有更强的影响;反之,教师本人会游离于智慧教育之外,他本人以及他所教育的学生难以享受智慧教育的红利,智慧教育功能难以得到充分的发挥。因此,全面加强教师人工智能素养培训,提高教师运用人工智能技术装备水平,优化教师人工智能素养,使广大教师适应智慧教育发展新要求,是智慧教育生态系统建构的关键。教师人工智能素养培训应多措并举,不仅重视培养教师个人适应人工智能发展的能力,而且重视培养教师开展智慧教育的能力。教师适应人工智能发展能力培养培训任务复杂多样,包括普及人工智能基础知识与技术,使教师理解其基本原理与应用场景;开展智能教学装备工具的使用培训,包括智能备课系统、在线互动平台、虚拟实验室建设等;培养智能思维与智能伦理价值观,充实教书育人新内涵;强化数据分析与解读能力,包括利用大数据进行教学诊断与效果评估的能力,实现精准教学与个性化学习;训练教师与智能人协同工作能力,使教师能有效利用智能人参与教学,提高智能人的教学成效;强化教师对学生智能学习能力的培养,使教师能在现实和虚拟现实场景中为学生提供更有效的教学指导与服务;鼓励教师参与人工智能与教育教学融合创新项目与课题研究,探索教学过程中人工智能与教育深度融合的路径。
二、提高学生的人工智能应用能力
学生是教育的主体,又是教育的直接受益者,智慧教育中的学生也是如此,甚至可以说智慧教育是为学生开发的,目的在于培养人工智能时代所需要的人才。智慧教育是建立在人工智能基础上的,人工智能应用能力是学生主动参与智慧教育并从中获益的基本要求。在以生成式人工智能为标志的新技术发布后,新一代人工智能已经深度融入教育,但学生的人工智能应用能力显得捉襟见肘。建构智慧教育生态系统,应当进一步加强学生的人工智能应用能力培养培训,不仅提升已经掌握人工智能一般技术的学生的水平,还应重视填平数字鸿沟,面向那些没有条件接触人工智能的学生,使其拥有必要的人工智能素质和能力。培养学生的人工智能素养与能力,应重视编程与算法思维,使学生能够编写基础代码,理解机器学习的基本原理,并能使用数据分析工具解决问题;具备数据思维、数据收集、清洗和分析能力,能从数据中发现有价值的信息,并有效利用这些信息;掌握和使用人工智能工具与平台,理解如何使用这些工具进行模型开发、训练和优化;具备将人工智能与所学专业相结合的能力,能够运用人工智能和相关技术解决实际生产与生活中的复杂问题;具有人工智能伦理意识,在使用人工智能时能正确对待所涉及的隐私、偏见、就业等伦理问题,重视道德和伦理规范,避免不正当使用及不良后果。
三、进一步加强人工智能办学条件建设
人工智能的硬件和软件是智慧教育生态系统的技术支撑。人工智能硬件设备包括中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、神经网络处理器(NPU)等。人工智能的核心技术包括云计算、大数据和核心硬件等。云计算为人工智能提供强大的计算能力和存储能力,大数据技术是实现人工智能的重要基石,而核心硬件则是实现人工智能技术的关键。智慧教育需要依托先进的人工智能硬件设备和技术基础设施,政府部门和学校应当进一步加强人工智能软硬件办学条件建设,持续更新、不断完善高速、稳定、安全的网络环境以及智能化的教育教学设备和实验平台。针对特定学科和专业领域如集成电路、人工智能、量子科技等,配置高性能的人工智能教学和实验设备,以满足这些学科专业领域教育教学和科学研究对技术和实验条件的要求。另外,人工智能软件是智慧教育得以发挥作用的主要载体,学校应当不断强化人工智能软件开发与配置,推动智慧教育迭代升级。软件开发与配置主要包括开发智能化教学管理系统,构建智能化教学资源库,打造智能化学习评估系统,以及加强智能化教育服务支持。在人工智能办学条件的建设过程中,学校还应当注重软件与硬件的深度融合,在建设智能化教学设备和平台的同时,重视开发智慧教育所需的专用大模型等相关教育教学软件,包括教育教学语音助手、图像识别软件、自然语言处理器、智能机器人、数据挖掘与分析软件、虚拟现实教学场景等,将人工智能全面融入教学、学习、评价、管理等各环节,形成智慧教育的完整闭环。
四、加大人工智能融合教育应用场景研究与开发
智慧教育的应用场景是人工智能与教育融合的产物,是智慧教育得以存在并发挥功能的主要环境条件。从教育的现实场景到虚拟现实场景,人工智能扮演了重要角色。它不仅拓展了教育时空,而且为教育赋能,使传统教育获得了某种不同于以往的能量。建构智慧教育生态系统,发展智慧教育,不能不重视人工智能融合教育应用场景的研究与开发。人工智能应用场景的研究和开发主要有:个性化智能学习平台,根据学生的学习情况和兴趣爱好,为其量身定制个性化、差异化的学习内容和进度,提供个性化的学习指导服务,满足学生的需求,提高学习效果;教育功能多样的智能人,能跨时空24小时不间断地为学生提供学习辅导和答疑服务,帮助学生获取学习帮助;智能化教学评估与反馈系统,包括语音识别、图像识别等技术与装备,对学生的表现进行实时监测和评估,为教师教学指导提供更准确的参考依据;教学即时反馈机制,即时分析学生的学习过程数据和答题情况,为学生提供有针对性的建议和改进方案;课程内容设计与优化系统,智能化地分析学生的学习需求和兴趣爱好,为学生提供个性化的课程设计与教学服务,提升教学效果,丰富学习体验;智能化资源分享平台,汇集优质的教学资源,为师生提供更丰富多样的教学素材与资源;智能化教育管理系统,利用人工智能,实现对学生、教师、智能人、教学资源等各要素的治理,提升管理与治理效率,优化和重构管理过程与治理结构,降低管理成本,促进学校和教育可持续发展。(节选自《高等教育研究》2024年第12期)
初审:陈淑琴
复审:王玉岭
终审:李涛